Page 4 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

4

щення тиску струменю повітря від 0,6 до 1,2 МПа, що зумовило збільшення його

швидкості у 2 рази від 300 до 600 м/с, розплавлених краплин від 120 – 150 м/с до

280 – 300 м/с, при цьому твердість покриттів зросла від 600 до 900 HV 0,3,

абразивна зносостійкість в 1,4...1,7 рази та знизився рівень залишкових

напружень розтягу першого роду у покритті до 2 разів.

Розроблено ПД системи легування Fe-Cr-Si-Mn-B-C для електродугового

напилювання зносостійких покриттів із екзотермічною шихтою на основі порош-

ків карбіду бору, хрому, титану та заліза. У структурі покриттів утворювалися

нанорозмірні (50...150 нм) виділення боридів титану, хрому та заліза, що забезпе-

чило підвищення їх фізико-механічних характеристик. Повного сплавлення

компонентів шихти та оболонки досягли додаванням до шихти ПД по 1 мас.%

суміші легкоплавких порошків евтектичного складу (FeSi + FeMn + В 2О 3), що за-

безпечило отримання гомогенних покриттів з наперед передбаченим структурно-

фазовим складом. Зносостійкість покриттів, напилених за надзвукового режиму,

вдвічі перевищила цей показник для сталі У12 з твердістю 840 HV 0,3.

Запропоновано і обґрунтовано показник, практично придатний для атестації

покриттів за їх схильністю до тріщиноутворення, який визначили як

співвідношення залишкових напружень розтягу І роду в покриттях σ зал до їх

когезивної міцності σ В (σ зал/σ В). На основі аналізу схильності до

тріщиноутворення отриманих покриттів обґрунтовано ключові для практичного

використання значення введеного показника: σ зал/σ В > 0,75 – відповідає початку

утворення поодиноких тріщин в покриттях, що робить покриття непридатними

до експлуатації. Оптимальні значення цього показника, що убезпечуватимуть

покриття від розтріскування, відповідають σ зал/σ В ≤ 0,55.

Електродугові покриття з ПД напилені на алюмінієву або стальну основу

мають однакову типову ламелярну будову, де ламелі – це закристалізовані

краплини з розплаву ПД на стальній основі. У структурі покриттів присутні

пори та оксидні включення. Встановлено, що кількість кисню, а, відповідно, і
оксидних включень в структурі електродугових покриттів, зменшується зі

збільшенням вмісту Cr у ПД від 6 до 17 мас.%. В процесі напилення покриттів